电子说
在电子工程师的日常设计工作中,开关电源、逆变器等设备的性能很大程度上依赖于整流器的选择。今天,我们就来深入了解一下安森美(onsemi)的两款超快整流器——MUR480EG和MUR4100EG。
文件下载:MUR480E-D.PDF
MUR480EG和MUR4100EG属于超快“E”系列整流器,具备高反向能量能力,额定电流为4.0安培,反向电压分别为800伏(MUR480EG)和1000伏(MUR4100EG)。它们专为开关电源、逆变器以及续流二极管等应用而设计,能够为电路提供高效、稳定的整流功能。
这两款整流器保证了20mJ的雪崩能量,能为开关电感负载电路中的电压瞬变提供出色的保护。在实际应用中,电感负载在开关过程中会产生电压尖峰,这种高雪崩能量的特性可以有效吸收这些尖峰能量,防止电路元件因过电压而损坏。大家在设计一些对电压稳定性要求较高的电路时,是不是可以考虑一下这种具备强大浪涌保护能力的整流器呢?
其恢复时间仅为75纳秒,这意味着整流器能够快速响应电流和电压的变化,减少开关损耗,提高电源效率。在高频开关电源中,快速的恢复时间可以降低开关管的开关应力,延长其使用寿命。你在设计高频电路时,是否会优先考虑恢复时间短的整流器呢?
能够在高达175°C的结温下正常工作,这使得它们在高温环境下也能保持稳定的性能。对于一些散热条件较差或者工作环境温度较高的应用场景,这种高结温特性就显得尤为重要。比如在工业自动化设备中,很多设备需要在高温环境下连续运行,使用这类整流器就可以保证设备的可靠性。
低正向电压可以降低整流过程中的功率损耗,提高电源效率;低漏电流则可以减少待机功耗,降低能源浪费。这两个特性在追求高效节能的现代电子设备中是非常关键的。
采用高温玻璃钝化结技术,反向电压可达1000V,并且是无铅器件,符合环保要求。这不仅有助于提高整流器的耐压能力,还能满足现代电子产品对环保的要求。
| 额定参数 | 型号 | 符号 | 值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 峰值重复反向电压、工作峰值反向电压、直流阻断电压 | MUR480E | VRRM、VRWM、VR | 800 | V |
| MUR4100E | VRRM、VRWM、VR | 1000 | V | |
| 平均整流正向电流(方波;安装方法#3) | IF(AV) | 4.0 @ TA = 35°C | A | |
| 非重复峰值浪涌电流(额定负载条件下半波、单相、60Hz) | IFSM | 70 | A | |
| 工作结温和存储温度范围 | TJ、Tstg | -65 至 +175 | °C |
| 特性 | 条件 | 值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 最大瞬时正向电压 | (i_F = 3.0 A, T_J = 25°C) | 1.53 | V |
| (i_F = 4.0 A, T_J = 25°C) | 1.75 | V | |
| 最大瞬时反向电流 | 额定直流电压,(T_J = 150°C) | 900 | - |
| 最大反向恢复时间 | 75 | ns | |
| 最大正向恢复时间 | (I_F = 1.0 Amp, di/dt = 100 Amp/μs),恢复到1.0V | 75 | ns |
| 可控雪崩能量 | 20 | mJ | |
| 典型峰值反向恢复电流 | 2 | A |
文档中给出了测试电路(图6),用于演示新“E”系列超快整流器的可控雪崩能力。通过求解开关打开时的回路方程,可以计算出转移到二极管的总能量。当VDD电压相对于器件的击穿电压较低时,总能量近似等于线圈在开关闭合期间存储的能量,计算公式如下: [W{AVAL } approx frac{1}{2} LI{LPK }^{2}left(frac{BV{DUT }}{BV{DUT }-V{DD}}right)] 当VDD电压较低时,可近似为: [W{AVAL } approx frac{1}{2} LI_{LPK }^{2}]
从图8的示波器波形可以看出,MUR8100E(与MUR4100E系列芯片结构相似)在击穿电压为1300V、峰值电流为1安培时,吸收的能量约为20毫焦耳。这表明新“E”系列整流器在应对突发瞬变时具有一定的保护能力,尽管不建议在设计中刻意让器件处于这种极端条件下,但它能为电路提供额外的保护,减少不可预见的随机故障。
文档提供了不同安装方法下的热阻典型值,这些数据可作为初步工程设计的参考,或者在无法测量连接点温度时使用。不同的安装方法和引脚长度会对热阻产生影响,我们在设计电路时需要根据实际情况选择合适的安装方式,以确保整流器能够有效散热,维持稳定的性能。
安森美MUR480EG和MUR4100EG超快整流器凭借其出色的性能特性,为开关电源、逆变器等应用提供了可靠的解决方案。其高反向能量能力、超快恢复时间、高工作结温等优点,使得它们在各种复杂的电子电路中都能发挥重要作用。作为电子工程师,在选择整流器时,我们需要综合考虑电路的具体需求和这些整流器的性能参数,以确保设计出的电路既高效又可靠。你在实际设计中是否使用过类似的整流器呢?它们的表现如何?欢迎在评论区分享你的经验。
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